将课程思政融入物理化学教学...理化学与胶体化学》教学为例_丁聪.pdf

2023年第22卷 第3期产业与科技论坛2023（22）3Industrial&Science Tribune将课程思政融入物理化学教学中的探索与实践 以农林高校 物理化学与胶体化学 教学为例丁聪顾江江张瑾华王嘉讯曹菲菲【内容摘要】物理化学与胶体化学在高等农林院校教育教学中占有重要的地位，它的基础性、实践性和社会应用性很强，在其教学中开展思想政治教育具有重要的实践意义。文章阐述了将物理化学与胶体化学中的思想政治元素与农林院校多学科专业知识、农业生产实践、科技前沿进行有机融合，力求将课程理论知识与思想政治教育无缝融合，最终实现知识目标、能力目标和育人目标的统一。【关键词】农林院校;物理化学;胶体化学;课程思政【基金项目】本文为华中农业大学理学院第二批“课程思政”建设项目(编号:sz2020066)研究成果。【作者简介】丁聪(1988)，女，湖北荆门人，华中农业大学理学院讲师，博士;研究方向:物理化学与胶体化学顾江江，张瑾华，王嘉讯，曹菲菲;华中农业大学理学院一、引言“教育兴则国家兴，教育强则国家强”。教书育人是每一个人民教师的基本职责和义务，而高校的课程体系建设是教育的重要渠道和载体。大学阶段是青年学子树立世界观、人生观和价值观的重要时期，将直接影响学生从大学校园毕业后步入社会后的成长、成功和成才。因此，高校要以立德树人作为办好中国特色社会主义教育的立身之本。为深入贯彻全国高校思想政治会议精神1，在高校范围内广泛、深入开展课程思政教育，旨在使德育与智育相统一，推动实现全员、全过程、全方位育人2。教师肩负“立德树人”的重任，是教育改革的先锋。教师要利用好课堂这个主渠道，进行有效的专业课程思政教学改革，要将思想政治相关元素贯穿其中，注重对学生三观进行正面引导和塑造，真正发挥课程的教书和育人的双重功能。发挥课堂育人主渠道的功能，向每一位教师提出了新的挑战。笔者作为农林院校一名物理化学专业的教师，对如何在教学中有效地开展“课程思政”进行了积极探索与实践。物理化学与胶体化学(简称“物化胶化”)是农林类高等学校开设的一门介于通用理科课程以及多学科专业理论课之间的基础课程，处于承上启下的枢纽地位。该门课涉及生命科学、环境科学与工程、食品科学与安全、生物工程与技术等多个专业，具有比较广泛的受众。但由于该门课程难度大，教师授课中往往注重对学生专业理论知识的灌输，而育人意识较为薄弱。然而，在近年来全国各省市逐渐迎来新高考改革政策“3+1+2”的时代背景下，农林高校生源情况变得更加复杂化，某些学生化学方面的基础知识明显匮乏。学习“物化胶化”课程的学生基本都是大二的学生，其化学底子薄、知识面窄，因而在面对晦涩、繁琐的物理化学理论及公式时，学生普遍反映自信心和主观能动性遭受打击，且学习兴趣不高，容易产生倦怠和消极的情绪，导致他们对物理化学的关键知识点理解不够深入，进而会影响学生后续在相关专业知识与物理化学理论的交叉应用、创新思维和拓展训练等方面的能力培养。因此，“物化胶化”课程教学质量的提升不仅直接与学生的基础化学和专业课程的学习能力联系紧密，对学生心理层面的影响情况也不容忽视。在课程教学中，如何更好地发挥“物化胶化”该门基础学科的内在核心优势，如何强化农林高校学生化学素养与专业实践技能的培养，如何促进学生科学素质的全面发展成为教学的基本问题3。“物化胶化”融合了物理学和化学两大基础自然学科的基本知识点，热力学三大定律、相平衡、电化学、化学动力学、表面化学、胶体化学等理论的发展无处不体现着人们对社会、自然及科学认知水平的逐步提高。这就意味着物理化学教学不能仅满足于课程体系本身知识的讲解，还应将思想政治元素自然融入“物化胶化”的专业理论教学过程4。并且需秉承隐性教育的理念和原则，做到“寓教于无形”和“润物细无声”。二、农林高校 物理化学与胶体化学 课程思政设计原则在提炼“物化胶化”课程思政元素时，可以结合时下大学生心理特点，以学生爱听和感兴趣的话题为契机，找到与学生专业知识有内在联系的结合点，让学生提前感受到基础化学知识的渗透性，增加课堂的趣味性;以更贴近生活的实例为切入点进行展开，使学生学以致用，做生活中的有心人;还可以讲述学术领域的新鲜事，聚集科技前沿，拓宽学生的知识面和眼界。应完善物理化学与胶体化学的专业教学体系，在保障和维护物理化学课程的完整知识体系和学科价值体系的同时，注重其与学生专业背景、生产实践和科技前沿的交叉融合，体现农林高校的物理化学课程思政的优势和特色。以物理化学与农林多学科在分子水平的深度交叉融合点、农业生产实践中的应用实例及科技前沿技术三方面为切入点，充分利902产业与科技论坛2023年第22卷 第3期Industrial&Science Tribune2023（22）3用创新教育理念，润色教学内容，奠定人才培育基石。(一)注重物理化学理论与学生专业背景的结合，提升学生的专业素养和认同感。物理化学是生命科学赖以发展的理论基础:生物质体内的物质与能量的吸收和代谢遵守热力学基本原理;非平衡态热力学的建立为生物进化和生命体的变化提供了理论基础。农业生产中的植物营养学，土壤化学中水势、养分势等概念也是从物理化学中的化学势概念衍生而来，让环境专业的学生提前了解这些专业术语，既强化了热力学理论与专业学科的结合，也为学生深入理解环境领域相关知识打下一定的化学基础。食品科学和生物科学中关于色素、酶、核酸等物质的提取与相平衡知识联系紧密，因此有必要向学生强调最常见的分离和提纯过程中物理化学相转化知识的重要性。在电导率测定应用方面，向学生介绍利用电导率仪来检测油脂质量的高低，引导学生对于食品安全问题中食用油脂以次充好或者掺假等社会现象和民生问题进行讨论，强调食品安全的严肃性，让青年学生充分意识到作为食品方向从业人员所肩负的社会责任。在介绍电解质溶液、可逆电极电势的基础上，还可以讲解浓差电池与心电图、脑电波的联系，帮助学生顺利完成物理化学与相关专业课程之间的衔接过渡。利用化学动力学原理可阐明酶催化作用的机理，土壤体系的吸附解吸动力学，农药降解动力学，食品保鲜技术研究等多学科交叉问题。表面与胶体化学的知识可用于延伸到生物膜的性质和结构，以及生物体内物质能量信息的传递。通过深入挖掘与学生专业背景有内在联系的课程思政元素，逐步提升学生的专业认可度，增强其社会责任感与使命感。(二)注意强化理论知识点与农业生产实践实例的结合，提高学生解决实际问题的能力。利用课堂上的理论知识指导生产实际，引发学生对于“物化胶化”课程的学习兴趣，使其真正感受到“学有所用”，能够做到“学以致用”。针对盐碱地里的植物容易烧苗等实际问题，引出渗透压的概念，并引导学生对依数性和溶液化学势等性质有更具象的认识。引用冬季建筑施工时工人为保证施工质量，往往会向混凝土中加入少量氯化钙等盐类防冻剂这一实例，帮助学生更好地理解依数性中“凝固点降低”这一理论的实际应用。在表面化学教学中，可以借助毛细凝聚的知识解释干旱季节时稻田土壤虽然龟裂，但缝隙里比较湿润此类现象。另外，引用 悯农 中的诗词“锄禾日当午”，解释这样既能除杂草又能切断水分毛细凝聚的通道，防止土壤中水分过度蒸发，使学生体会到表面化学知识的理论指导意义。同时也要让学生真切体会到农民的辛劳，坚定大家珍惜粮食、践行光盘行动的决心5。围绕开尔文方程还可以重点介绍对农业生产至关重要的人工降雨技术原理，引导学生对古代祭祀求雨行为的思考，阐述当代科技的进步使人类摆脱了靠天吃饭的命运这一重大历史进步，也让学生体会到现代人类以科学为武器改造自然的决心。在农药设计中往往会加入少量表面活性剂，从而提高植物蜡质叶片对农药的吸收效率。在胶体化学教学过程中，注重介绍胶体理论知识和研究成果在工农业生产中的典型应用，如环境科学与工程中的废水处理中的絮凝、吸附等过程，气溶胶的气候效应与二氧化碳温室效应两种因素对于地球气候影响的区别，以及表面催化等问题对环境的深入影响，帮助学生切实感悟到所学理论知识的重要意义和社会价值，也使学生真正认识到物理化学基础理论的实用性，以及对于农业生产的关键指导意义6。通过开展课程思政建设，使学生在学习专业知识的同时，成为具有高度社会责任感和使命感的知农、爱农新型人才，为国家乡村振兴贡献力量。(三)注意强化物理化学理论与科技前沿发展的结合，培养学生的创造力。在授课过程中，也要凸显物理化学作为基础理论化学对高新技术发展起到的重大影响。因为基础理论是先进技术研发的先驱先导，也是科学创新的重要源泉。物理化学庞大的知识体系赋予了工业生产乃至国民经济体系以新的活力，不仅能指导人类的生产生活实践高效地进行，而且对新材料技术的开发也有积极的推动作用。对于食品提纯和分离工程中极有代表性的超临界流体萃取技术，使学生了解该技术是综合运用了物理化学中的临界态、溶解度概念、分配定律等知识的产物，从而认识到多重理论基础与创新能力之间的密切关系7。以江雷院士发明的具有特殊功能的仿生超疏水界面材料为例，补充物理化学经典理论教材中未曾涉及的学科前沿研究动态和热点，培养学生由现有知识拓展到前沿知识的思维能力。也可以引导学生对纳米材料的各种独特结构和奇妙的功能进行认识，可借助具有纳米尺度的反胶束(油包水)作为纳米反应器合成各种特异性纳米粒子8。诸多学者表明，凡具有一定物理化学基础理论储备的学生更容易触类旁通、自学深造，且能较快适应工作的变化，开辟创新的研究领域，有站在国际科技发展前沿的潜力8。通过“物化胶化”的教学，培养学生建立一套科学的学习方法，提高自学能力和独立工作能力，学会用辩证法和逻辑思维去认识化学变化的本质。通过与三重方面思想政治元素的巧妙结合，引导学生认识“物化胶化”基本原理在专业学科、生产实践和科技前沿中的应用，了解化学学科的前沿领域和发展趋势，从而使学生学会科学的思维方法，提高分析问题和解决问题的能力，将化学现象提高到理论层面上加以理解，为从事生产和科研打下扎实的理论基础。三、教学实践与课程反馈通过以上课程思政元素的引入，丰富学科专业教学的内容，增加学科专业深度，启迪学生的思维和智慧，培养学生科学探索的精神，引领学生思想和价值观建设;引导学生掌握某些学科知识，并学会更好地应对社会变化和发展;通过介绍物理化学的前沿发展热点问题，开阔学生视野，提升学生的科学文化素养，增强青年学生的创新意识。若把物理化学知识比作一盘营养丰富的菜肴，单尝未免有点单调、索然无味。通过巧妙地穿插、点缀课程思政元素，如同给乏味的菜品增加了视觉和味觉享受，起到锦上添花的作用。既不喧宾夺主，又要避免与主题脱节，不生硬、不刻板，要做到尽可能自然地融入其中，为知识的传授起到画龙点睛的作用。将思想政治内容巧妙地融入理论课教学后，帮助学生放松脑力，增进思考，拓宽眼界，提高专业学习兴趣，同时也有利于提升思政教育的说服力和感染力，推动和促进知识的内化和吸收，最终实现知识目标、能力目标和育人目标的统一。四、结语结合农林高校学生群体特点，通过以“物化胶化”课堂为0122023年第22卷 第3期产业与科技论坛2023（22）3Industrial&Science Tribune课程思政背景下混合式教学模式的探索与实践 以 翡翠宝石学 课程为例邢莹莹【内容摘要】专业课程与思政教育共同育人是高等教育发展的必经之路，思政教育也是高等教育的践行基础，而线上线下混合式教学是当代教学较为成熟的模式之一，在这种模式下如何将课程思政进行有机融合需要高校教师全面探索。研究以 翡翠宝石学 课程为例，结合专业特殊性，探索在混合式教学模式下课程思政的实施路径，研究结果显示，在混合式教学模式下该课程可以通过完善教学内容、创新教学方式方法以及重构融入课程思政的考核评价体系来实施课程思政教学，将传统文化、价值观等思政主题巧妙地融入专业课程，不断提升学生综合素养。【关键词】课程思政;混合式教学;立德树人【基金项目】本文为广州城市理工学院优博项目“课程思政 视角下 翡翠宝石学 课程教学改革探索”阶段性研究成果。【作者简介】邢莹莹(1984 1)，女，山东蓬莱人，广州城市理工学院珠宝学院副教授;研究方向:宝石学、材料学、高等教育随着我国社会的不断进步，民族主义、个人主义等各种社会思潮在时代背景下暗流涌动，当代大学生正处于如此复杂的社会大环境中，在其世界观、人生观、价值观还没有稳定形成的阶段面对此局面较难做出正确的选择。在这个新旧交替、科技飞速发展的新时期，高等教育是引导青年树立正确的理想信念、确定自身发展方向的一个重要途径，课程教育融入思政元素是践行的必要手段。现代社会，教学模式在不断更新，特别是线上线下混合式教学模式在新冠感染疫情的影响下达到了新的高度，在这种新的教学模式中如何将思政元素进行巧妙结合，并真正发挥出“润物细无声”的价值引导作用，是高校教师都必须认真探索的课题1。翡翠宝石学 课程是高校珠宝类专业较为重要的一门专业课程，在较为成熟的混合式教学模式下进行课程思政实施路径探索，不仅是课程建设的必经之路，也能为珠宝类专业其他专业课程提供较好的典型示范。一、混合式教学模式设计思路混合式教学是将传统和网络教学方式的优势相结合，这种“线上+线下”相结合的教学模式将现代信息技术与传统的课堂教育相结合，教师通过利用各类现代信息技术构建网络教学平台并充分发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，学生作为学习过程主体自主完成线上学习，这能够充分体现学生在整个学习过程中的主动性、积极性与创造性。在线下教学的过程中，教师查漏补缺、重点讲解，通过问题研讨、项目教学等方式激发学生的学习兴趣，进一步加深学生对相关知识点的理解。此外，翻转课堂的形式也使混合式教学模式有了新的内涵，并逐渐成为混合式教学模式的一种有效手段。翻转课堂即是将传统课堂翻转过来，让学习者在课外时间通过教师预先录制的视频或者指定的视频进行主渠道，以专业知识、生活生产实践、科技前沿为三重载体来开展物理化学教学，为实现物理化学课程立德树人的目标提供借鉴和参考，也为加强农林类学生化学素养与能力的培养提供了具有指导意义的教学实践。要立足于本学科、面向的农林高等院校专业群体学科背景，植根于课程又要跳出学科，培养学生的社会责任感、创新精神、实践精神，打造有温度、有灵魂的基础化学理论教育。【参考文献】1 习近平在全国高校思想政治工作会议上强调把思想政治工作贯穿教育教学全过程，开创我国高等教育事业发展新局面 N 人民日报，2016 12 09(1)2 陈宝生 坚持“以本为本”推进“四个回归”建设中国特色世界水平的一流本科教育 J 时事报告(党委中心组学习)，2018，5:21 3 许娟，杨亚提，马海龙，等 高等农林院校物理化学与专业结合的教学模式与实践J 教育教学论坛，2015，17:133134 4 王旭珍，王新平，王新葵，等 大道至简，润物无声 物理化学课程思政的实践 J 大学化学，2019，34(11):77 88 5 陈欣，陈西良，刘学军，等 物理化学“课程思政”教学改革探索 J 化学工程与装备，2021，9:291+165 6 郭荣 我国胶体与界面化学的发展J 化学通报，2012，75(1):6 14 7 董元彦，郑新生，尹业平，等 高等农林院校物理化学教材新体系的构筑 J 华中农业大学学报(社会科学版)，2009，6:145 147 8 高盘良 与时俱进，实现物理化学教学的创新 J 临沂师范学院学报，2004，26(6):76 78112